Расчет угловых координат и дальности ИСЗ относительно ЗС. Расчет мощности передатчиков земной (ЗС) и бортовой станции (ИСЗ). Проверка устойчивости работы линии связи, страница 5

По формуле (2.1.20) определяется выигрыш в отношении сигнал/шум, обеспечиваемый ЧМ приемником при найденных выше параметрах ЧМ сигнала, а по формуле (2.1.19) полагая, что введение линейных   предыскажений   обеспечит   выигрыш в отношении сигнал/шум, можно найти точное отношение сигнал/шум на входе приемника:

                     (2.1.21)

5. Распределение полученного отношения сигнал / шум по двум участкам линии связи с тем, чтобы выделить долю запаса, определяемую коэффициентом  b, для линии ИСЗ – Земля.

                             a = b / (b – 1.)                                                                     (2.1.22)

Принимаем b=1,2

а = 1,2/(1,2 – 1) = 6

4.2. РАСЧЕТ ВЧ ЧАСТИ РАДИОЛИНИИ ИСЗ - ЗЕМЛЯ.

4.2.1 Определяем необходимые параметры:                         

d – дальность ИСЗ от земной станции,

G_{пр.з., -} коэффициент усиления приемной антенны земной станции;

G_пер.б -  коэффициент усиления передающей антенны ИСЗ в главном направлении,

L_доп -  полную величина потерь энергии сигнала на линии связи,

Т_з - эквивалентная шумовая температура всей земной приемной станции.

4.2.2 В любой точке земной поверхности положение луча антенны ЗС характеризуется двумя угловыми величинами: азимутом  и углом места .

Угол места (угол возвышения) – это угол между направлением  на спутник и проекцией этого направления на плоскость, касательную к поверхности Земли.

Азимут – это угол между направлением на север и проекцией направления на ИСЗ на касательную плоскость.

Положение точки ЗС на земной поверхности характеризуют:

долгота  - угол между плоскостью Гринвичского меридиана и плоскостью меридиана, проходящего через точку ЗС,

широта  - угол между радиусом Земли, проведенным в точку ЗС и плоскостью экватора.    

 

Рис. 2.3

Схема расположения ИСЗ связи для расчета азимута и угла места

антенны приемной станции

Обозначения, применяемые на данной схеме (рис.2.3): - долгота ЗС; - разница долготы ЗС и ИСЗ; - широта места ЗС;  - угол места;  - азимут; - угол деклинации; - угол деклинации на полюсе; d – наклонная даль6ность; h – высота орбиты.

4.2.3 Определяем наклонную дальность для ЗС в Санкт-Петербурге.

ИСЗ – Интелсат, долгота λ_ИСЗ = 60⁰.

Санкт-Петербург:

Широта – β = 59⁰

Долгота – λ = 30⁰. Определим азимут ЗС на ИСЗ.

При определении азимута необходимо учитывать, что в северном полушарии возможны варианты:

Если ЗС западнее ИСЗ, то , если ЗС восточнее ИСЗ, то , где       ,                а      .

Так как ЗС западнее ИСЗ, то . Где δ = λ_ЗС – λ_ИСЗ.

Тогда: δ = λ_ЗС – λ_ИСЗ = 30⁰ – 60⁰ = - 30⁰

Азимут:

Определяем наклонную дальность :     , где а = 6370 км (радиус Земли).

При нахождении угла места используем выражение:

,

Тогда: 

Произведем аналогичные вычисления для ЗС, находящейся в городе Хабаровск.

Хабаровск:  Широта – β = 48⁰   Долгота – λ = 135⁰.

Определим азимут ЗС на ИСЗ.

Так как ЗС восточнее ИСЗ, то

где       , ,   δ = λ_ЗС – λ_ИСЗ.

Тогда: δ = λ_ЗС – λ_ИСЗ = 135⁰ – 60⁰ = 95⁰

Азимут:

Определяем наклонную дальность :     , где а = 6370 км (радиус Земли).

При нахождении угла места используем выражение:

,

Тогда: 

4.2.4 Определение коэффициента усиления передающей антенны ИСЗ в главном направлении для заданного значения ширины диаграммы направленности бортовой антенны      = 5^о, приняв q = 0,5:

                                     (2.2.1)

4.2.5 Определение диаметра передающей антенны ИСЗ производится из расчета действующей площади антенны, которая определяется как

                                , м.                                                       (2.2.2)

Частота передачи, согласно исходных данных, f_ИСЗ-ЗС = 4 ГГц, тогда длина волны в метрах: , тогда площадь равна:

А для антенн с круглой апертурой диаметром D_A  выполняется